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Studenten verbessern die Zugänglichkeit mobiler Apps für Menschen mit Behinderungen – USC Viterbi

Paul Chiou (links) und Ali Alotaibi.

Mobile Anwendungen sind so gut wie die Rettung für die Berge von Büroarbeit in unserem täglichen Leben geworden. Wir verwenden Apps für alles, von der Planung von Arztterminen bis hin zur Einreichung unserer Steuererklärung, und machen alltägliche Aufgaben schneller und einfacher als je zuvor. Obwohl diese Apps für einige als bequem angesehen werden können, sind sie sicherlich nicht für alle geeignet.

Obwohl immer mehr Menschen für alltägliche Aufgaben auf ihre mobilen Geräte angewiesen sind, versuchen Entwickler selten, ihre Apps für Menschen mit Behinderungen zugänglich zu machen. Mobile Apps beachten oft nicht die Barrierefreiheitsrichtlinien und dies kann Menschen mit motorischen Einschränkungen und älteren Menschen die Nutzung der App erschweren oder sie sogar daran hindern, ihren alltäglichen Verpflichtungen nachzukommen.

Geben Sie Ali Alotaibi und Paul Chiou, zwei Viterbi Ph.D. Studenten, die den Prozess der Neugestaltung von Apps für die Barrierefreiheit ebenfalls bequem gestalten möchten. Sie stellten fest, dass eine große Anzahl von Apps auf dem Markt ein herausragendes Problem hatte: Touch-Targets – der Teil des Bildschirms, den Sie verwenden, um mit der App zu interagieren, wie Schaltflächen oder Kontrollkästchen – waren unerschwinglich klein und für ältere Menschen potenziell schwierig oder Menschen mit Behinderungen, sie zu benutzen.

Ein heikles Thema

„Trotz der zunehmenden Zahl von Menschen, die sich auf mobile Geräte verlassen, zeigen Umfragen immer noch, dass viele mobile Apps für behinderte Benutzer nicht zugänglich sind“, sagte Alotaibi. „Sie müssen mobile Geräte verwenden, um auf Informationen zuzugreifen und mit der Welt verbunden zu bleiben, und dies wurde während der Pandemie noch wichtiger.“

„Trotz der zunehmenden Zahl von Menschen, die sich auf mobile Geräte verlassen, zeigen Umfragen immer noch, dass viele mobile Apps für behinderte Benutzer nicht zugänglich sind.“ Ali Alotaibi.

Obwohl Google eine Reihe von Richtlinien für Entwickler entwickelt hat, um sicherzustellen, dass Berührungsziele in Android-Apps groß genug sind, werden diese Richtlinien laut dem Paar selten befolgt.

„Es ist ein herausragendes Problem, aber diese Entwickler sind sich dessen einfach nicht bewusst“, sagte Chiou. “Es ist ein Mangel an Bewusstsein.”

Chiou und Alotaibi sahen eine Gelegenheit, ihr Fachwissen einzusetzen, um ein langjähriges Interesse an Barrierefreiheit zu verfolgen, und entwickelten ein Programm namens SALEM – oder die größenbasierte Unzugänglichkeitsreparatur in mobilen Apps –, das die App automatisch auf Größenprobleme bewertet und das Layout neu organisiert neue, größere Ziele. SALEM verwendet den Google Accessibility Scanner, um diese zu kleinen Ziele zu identifizieren, und generiert dann eine Vielzahl neuer Alternativen zum aktuellen Layout der App.

Das Neuanordnen von Benutzeroberflächenlayouts kann jedoch schwierig sein. Die Art und Weise, wie Layouts in Apps codiert werden, ist nicht immer intuitiv und das Einführen von Änderungen kann einen „kaskadierenden Effekt“ erzeugen, bei dem sich andere Elemente überlappen oder gegenseitig verschieben, was zu einem Durcheinander führt. Hier kommt der genetische Algorithmus von SALEM ins Spiel. Nachdem mehrere verschiedene Alternativen erstellt wurden, weist SALEM jeder einen Fitness-Score zu, basierend darauf, wie viele dieser Fehler auftreten oder wie verzerrt das Ergebnis ist. Durch die Generierung mehrerer Iterationen mit verbesserten Fitnesswerten kann SALEM „lernen“, wie das Problem am besten behoben werden kann.

SALEM verwendet den Google Accessibility Scanner, um zu kleine Targets zu identifizieren.

„Wir haben eine Fitnessfunktion entwickelt, die im Grunde die Qualität jeder vorgeschlagenen Reparatur berechnen kann“, sagte Alotaibi. „Wir berücksichtigen all diese Faktoren – die Ausrichtung, die Positionierung, den Abstand, die Größe des Elements, um die Qualität der Reparatur zu berechnen.“

Nach mehreren Generationen wird dann der Champion mit der höchsten Punktzahl als Ersatz für die fehlerhafte Benutzeroberfläche bestimmt und kann angewendet werden.

„Es ist wirklich nur eine Möglichkeit, dem Computer zu sagen, was er tun soll“, sagte Chiou. „Wir sagen: ‚Wir möchten, dass Sie diese Elemente neu organisieren und die Berührungsziele an die Richtlinien anpassen.’“

beachtlicher Erfolg

Nachdem sie SALEM auf 58 verschiedenen Benutzeroberflächen ausgeführt hatten, wurden die neuen und verbesserten Layouts Menschen mit motorischen Behinderungen und älteren Erwachsenen präsentiert, beides Gruppen, die überproportional von größenbedingten Problemen betroffen sind; Chiou und Alotaibi erklärten, dass das Ziel dieses Schritts darin bestand, zu testen, ob die Fitnesswerte der Layouts die reale Lebensfähigkeit widerspiegeln. Die Ergebnisse waren überwältigend positiv: SALEM korrigierte die winzigen Touch-Targets, ohne die Benutzerfreundlichkeit der Benutzeroberfläche zu beeinträchtigen.

„Das bedeutet, dass wir ein Problem beheben konnten, das sich nicht negativ auf die Benutzeroberfläche auswirkt“, sagte Alotaibi. „Wir haben auch einige wirklich ermutigende Rückmeldungen von Leuten erhalten, die sagten, es sei größer und es sei einfacher, mit ihm zu interagieren. Die Studie war in Bezug auf die Benutzeroberfläche wirklich überwältigend positiv.“

„Die Forschung ist die erste, die tatsächlich versucht, dieses Problem zu beheben.“ Paul Chiu.

Sowohl für Chiou als auch für Alotaibi war Barrierefreiheit immer ein Thema. Letztes Jahr arbeitete Chiou daran, Web- und mobile Schnittstellen kooperativer mit Assistive Technologies zu machen.

„Zugänglichkeit war im Allgemeinen ein Interesse von Ali und mir, und deshalb haben wir uns dafür entschieden“, sagte Chiou. „Für mich persönlich habe ich eine Behinderung, also trifft es näher auf mein Zuhause zu. Als ich mich dem Programm anschloss, war Barrierefreiheitstechnologie genau das, was ich tun wollte.“

Keine Kleinigkeit

Das Projekt ist der Höhepunkt einer fruchtbaren Freundschaft, die begann, als sie in derselben Viterbi Computer Science Ph.D. Programm im Jahr 2018, so das Paar, und SALEM ist ein leidenschaftliches Produkt, das daraus entstanden ist, dass sie im Laufe der Jahre Ideen voneinander abprallen ließen. Sie führten auch den Effekt an, dass die Ermutigung und Unterstützung durch ihren Ph.D. Berater, William GJ Halfond, hatte an dem Projekt mitgewirkt.

„Ohne seine Anleitung hätten wir weder dieses Projekt noch irgendein anderes Projekt durchgeführt“, sagte Alotaibi.

„Die Forschung ist die erste, die tatsächlich versucht, dieses Problem zu beheben“, sagte Chiou. „Aber es gibt immer mehr Unzugänglichkeiten, die die Aufmerksamkeit des Mainstreams auf sich ziehen.“

Sie hoffen, dass das Tool Verbrauchern eine einfache Lösung für größenabhängige Probleme bieten und dabei helfen wird, Probleme mit der Zugänglichkeit ans Licht zu bringen, sodass Entwickler in Zukunft die Implementierung weiterer Unterkünfte in Betracht ziehen könnten. Das Paar hat bereits einen gewissen Spielraum bei der Präsentation gemacht – sie präsentierten ihre Ergebnisse auf der 36. jährlichen International Conference Automated Software Engineering im vergangenen November, ein Privileg, das den Besten im Software-Engineering vorbehalten ist.

„Unsere Forschung ist super spannend, weil wir interessante Techniken in Bezug auf Software anwenden und gleichzeitig diese Probleme lösen können, die Menschen mit Behinderungen betreffen“, sagte Alotibi. „Manchmal wissen die Leute die Schwierigkeiten nicht zu schätzen, die manche Leute bei der Verwendung von Apps haben, und Entwickler verstehen nicht, welche Auswirkungen kleine Änderungen haben können.“

Veröffentlicht am 19. Mai 2022

Zuletzt aktualisiert am 19. Mai 2022

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